Слайд 3.2 до. Далее Слайд 3.3 от

Существует несколько разновидностей этих схем: функциональная (принципиальная), структурная, операционная (операторная), технологическая.

Рис. 3.2. Классификация моделей химико-технологических систем

Слайд 3.3 до. Далее Слайд 3.4 от.

Составление различных схем разберем на примере получения аммиака.

Химическая схема этого процесса состоит из:

· получения водорода конверсией метана:

· полученный оксид углерода в дальнейшем конвертируется с получением водорода:

  ,

· поскольку конверсия ведется не чистым водяным паром, а в смеси с воздухом, то в продуктах реакций на ряду с водородом содержится азот (получается азотоводородная смесь АВС). Далее следует собственно синтез аммиака:

Слайд 3.4 до. Далее Слайд 3.5 от.

Для описания принципов составления различного вида схем рассмотрим узел производства – цех синтеза NH₃. Упрощенная технологическая схема производства аммиака представлена на рис. 3.3.

Азотоводородная смесь поступает в компрессор 1, где сжимается до давления 30 МПа, затем в смесителе 2 она смешивается с непрореагировавшей азотоводородной смесью, возвращаемой после реакции, и охлаждается сначала в теплообменнике 3, а затем в испарителе жидкого аммиака 4. При охлаждении из азотоводородной смеси конденсируется некоторое количество аммиака, который обычно в ней присутствует. В сепараторе 5 жидкий аммиак отделяют, а азотоводородную смесь подают в колонну синтеза 6, где осуществляется реакция. Полученный продукт – NH₃ конденсируется при охлаждении в водяном конденсаторе 7 и затем отделяется от непрореагировавшей азотоводородной смеси в сепараторе 8. Оставшуюся смесь, имеющую давление 28 МПа, сжимают до давления 30 МПа в циркуляционном компрессоре 9 и вновь возвращают в систему на повторное химическое превращение.

Рис. 3.3. Технологическая схема цеха синтеза аммиака:

Компрессор; 2 – смеситель; 3 – теплообменник; 4 – испаритель жидкого аммиака; 5, 8 – сепараторы; 6 – колонна синтеза; 7 – водяной холодильник; 9 – циркуляционный компрессор.